As horríveis ineficiências dos blockchains monolíticos

Nada aqui é novo e, de facto, repeti todo este ad nauseum em 2021. Além disso, é completamente absurdo que a indústria esteja principalmente obcecada por infraestruturas nos dias de hoje, quando existem dezenas, senão centenas, de L1s e L2s que quase não têm qualquer utilização não-spam depois de anos de vida. Sem mencionar o crescimento exponencial da oferta de blockspace a chegar em 2024, 2025 e além com basicamente uma oferta infinita de disponibilidade de dados (com propriedades diferentes). O gargalo esmagador tem sido a integração de aplicações e utilizadores há mais de alguns anos, e a cada dia que passa a diferença entre a procura e a oferta torna-se maior. (adenda: Pior ainda, há total negligência para as aplicações valiosas que comprovaram a adequação do produto ao mercado). Francamente, desisti desta indústria, mas vou continuar a tentar à minha maneira através de postagens ocasionais no blog.

Não mencionei um único L1 ou L2 neste post - Não dou a menor ideia das suas lutas mesquinhas e inúteis com porta-malas, por isso, por favor, não me arraste para isso. Só estou aqui para lhe dizer porque é que os blockchains monolíticos são uma tecnologia extremamente má e porque é que há uma tecnologia muito melhor para atualizar.

Veja como defino cadeias monolíticas - blockchains onde cada utilizador tem de reprocessar ingenuamente todas as transações para verificar a integridade. Quanto mais transações a rede processar, maiores os requisitos de hardware de todos. Quanto mais nós na rede, mais ineficiente e mais lento se torna; ou alternativamente, limita a acessibilidade para que muito poucas pessoas em pouquíssimos lugares possam executar nós independentes não subsidiados, levando efetivamente a uma distopia infinitamente mais centralizada do que as finanças tradicionais. Há uma miríade de outros desafios trazidos à tona ao longo dos anos & décadas, resultando em insustentabilidade social, técnica e económica. Escrevi um livro que vale o conteúdo sobre sustentabilidade, por isso vou guardá-lo aqui.

Digamos que tem 10.000 nós numa rede. IMO, isso não é suficiente, e devemos esforçar-nos para ter 100.000 nós em diferentes tipos de lugares em todo o mundo. Precisamos de nós em casas, escolas, repartições governamentais - nas grandes cidades, nas aldeias, no Chile, na Papua Nova Guiné e eventualmente no espaço. Todo o sentido de uma cadeia de blocos pública é perdido se não for resistente aos piores cenários. É demasiado fácil ser complacente com o cenário otimista e falhar no exato momento em que as blockchains deveriam ser o Phial de Galadriel. Mas estou divagar.

Então, digamos, tem 100.000 nós no final do jogo - cada um tem de reprocessar todas as transações. A sobrecarga da rede é de 100.000x imediatamente, sem mencionar que está a consumir quantidades insanas de largura de banda para garantir que todos os 100.000 nós estão sincronizados. Isto é terrivelmente ineficiente.

Não, os clientes leves tradicionais não são a solução. Em primeiro lugar, os clientes leves tradicionais não são fidedignos mas, mais importante, ainda precisa de uma coorte significativa de nós que reprocessam todas as transações para verificar a integridade.

Felizmente, existem soluções para tornar as coisas milhares de vezes mais eficientes. As duas tecnologias-chave são provas de validade e amostragem de disponibilidade de dados. Não se engane, cada escala monolítica que procura blockchain irá atualizar para tecnologia como provas de validade e amostragem de disponibilidade de dados ou será obsoleto ao risco. (Nota: claro, também temos provas de fraude, mas vou focar-me nas provas de validade)

Discuti longamentepor que as provas de validade são uma atualização crítica e óbvia para todas as blockchains monolíticas - mas aqui está a essência disso:

1.Pode aumentar os requisitos do sistema, portanto, uma camada de execução comprovada com validade é necessariamente mais rápida do que uma camada de execução monolítica equivalente.

2.Uma prova de validade com 1 MB de tamanho pode representar a integridade de milhões de transações que, de outra forma, teriam levado milhares de supercomputadores e GBs em sincronização de largura de banda através dos milhares de nós. Isto permite que as camadas de execução comprovada com validade potencialmente tenham latências significativamente mais baixas do que uma camada de execução monolítica equivalente, uma vez que os nós de verificação precisam apenas sincronizar e processar uma prova sucinta.

3.Finalmente, e crucialmente, em vez de exigir uma conexão ilimitada de 10 Gbps com um supercomputador, o utilizador médio pode agora verificar a integridade de um telemóvel em 4G.

4.Existem muitos outros benefícios das camadas de execução comprovada de validade - a possibilidade de privacidade, por um lado. Mas talvez o mais empolgante seja que pode multiplicar o rendimento mantendo a composição atómica e sem fragmentar a liquidez. Então, digamos, uma camada de execução monolítica tem um limite de 1000 TPS. A camada de execução equivalente com validade comprovada pode empurrar isso para 2.000 TPS ou mais. E depois pode ter mais 100 destas cadeias agregando provas. Passou de 1.000 TPS para 200.000 TPS enquanto o custo da verificação ficou significativamente mais baixo. Mais importante ainda, o custo geral da infraestrutura da rede é agora infinitamente mais eficiente.

Mas é claro que, embora as provas de validade possam comprimir muitos cálculos e dados, ainda precisamos de alguns dados brutos. E é aqui que entra em jogo a amostragem de disponibilidade de dados. Neste sistema, quanto mais nós tiver, mais dados poderá potencialmente processar, minimizando eficazmente a largura de banda como um gargalo e ultrapassando a velocidade da luz. Assim, pode ir muito além do que uma cadeia de blocos monolítica oferecerá. No entanto, não vou gastar muito tempo com DAS porque este não será o gargalo, talvez nunca.

Então, quais são as desvantagens?

Primeiro, deixe-me abordar os inconvenientes:

1.Custo: As camadas de execução comprovada de validade e as camadas de dados comprovadas DAS têm um custo inicial na geração das provas, no entanto, são ordens de magnitude mais baratas devido a um custo fracionário na verificação das referidas provas. Para uma rede com 100.000 nós, por exemplo, os custos de toda a rede serão pelo menos 50.000 vezes mais baratos. Além disso, o custo das provas de validade continua a despenque, a tal ponto que mesmo algo tão complexo como o ZkeVM era trivial há quase um ano. Finalmente, o maior custo em blockchains públicos é na verdade a resistência sybil pela segurança económica, o que é outro benefício fenomenal das provas de validade - agora pode ter basicamente um número infinito de cadeias que partilham segurança, em vez de fragmentá-la ao ponto de cada cadeia basicamente não ter segurança.

2.Latência: A geração de provas é muito paralelizável. Na verdade, porque tem de arranque uma fração dos dados, dado que a largura de banda é muitas vezes o gargalo e as blockchains monolíticas gastam tanto tempo a fazê-lo, as latências podem até diminuir à medida que a tecnologia amadurece.

3.Complexidade: Cada salto em frente na tecnologia requer complexidade, sempre o fez, sempre será. Se algo traz um aumento de 1.000.000 vezes na eficiência, a abordagem certa é sempre dominar a complexidade, testá-la em batalha, não apenas desistir e lidar com a tecnologia antiga. Caso contrário, estará obsoleto por aqueles que o fizerem.

Desmascarando mais algumas falsas dicotomias:

1.Ambas as camadas de execução monolíticas e comprovadas com validade se beneficiam da otimização na VM, paralelização e nível de cliente, e de hardware mais rápido. Na verdade, as camadas de execução comprovada com validade beneficiam mais de hardware e paralelização mais rápidos - devido a) especialização dos construtores; e b) geração de provas. Com provas de validade, também pode ter uma experimentação muito maior e inovação rápida, onde as camadas de execução podem especializar-se na execução. Isto é particularmente útil para cadeias específicas de aplicação.

2.Não é escala horizontal vs. vertical. As camadas de execução comprovada de validade proporcionam escalabilidade horizontal e vertical simultaneamente. É assim que se parece a verdadeira paralelização. Paralelização para cada cadeia x paralelização entre cadeias.

3. “Integração” não é uma propriedade de provas monolíticas ou de validade. Ambos podem ser integrados na L1 sem compromissos, ou podem ser separados no L2. Há mais de um projeto que já faz isso, não vou nomear isso como mencionado acima. Na verdade, para um ecossistema saudável, precisa de camadas de execução comprovada com validade nos níveis L1 e L2, pois têm os seus próprios benefícios e desvantagens. A escolha é sempre ótima.

4.Não só as provas de validade podem manter a composição, mas é a melhor maneira de o fazer entre cadeias. Na verdade, é muito provável que as cadeias monolíticas nunca se cruzem umas com as outras e fragmentem sempre a liquidez; enquanto isso, temos vários projetos a construir cadeias comprovadas de validade de composição cruzada e partilha de liquidez.

A verdadeira desvantagem:

Calendário: A tecnologia da próxima geração, como provas de validade e amostragem de disponibilidade de dados, vai levar tempo - mais tempo do que eu esperava. Mas estão a ser feitos progressos constantes todos os dias, e agora temos várias soluções em produção, e mais a entrar nos próximos dois anos. Embora não saiba quanto tempo vai demorar, a proliferação de provas de validade já começou e é inevitável.

Olha, está perfeitamente bem ter uma blockchain monolítica hoje, a tecnologia para ultrapassar as suas limitações incapacitantes não existia há 5 anos. Mas também é imperativo reconhecer a realidade de que a tecnologia de próxima geração como provas de validade & amostragem de disponibilidade de dados veio para ficar, e todo o mundo blockchain irá inevitavelmente convergir neste único design que faz tanto sentido. Aposto que cada projeto monolítico de blockchain que se preze está a pesquisar provas de validade, e os mais distantes vão colher os frutos, enquanto os retardatários ainda iluminam a comunidade cripto ao descartar benefícios maciços das provas de validade terão um momento muito difícil no futuro. Em vez disso, basta abraçar a nova tecnologia.

Esta é a única maneira atualmente conhecida para o mundo blockchain atingir o nosso fim de jogo de escala global, tudo verificado nos nossos telemóveis. Os blockchains monolíticos também NÃO podem fazer, nem escala, nem verificação.

A menos que não precise de escala, é claro, como o Bitcoin.

Vou terminar isto dizendo, mais uma vez, todo este post é totalmente inútil, e sinto-me totalmente envergonhado por me dedicar a esta discussão com este post. Então, vou voltar a falar de coisas que realmente importam - aplicações, governação, UX e integração.

Isenção de responsabilidade：

1. Este artigo foi reimpresso de [polynya]. Todos os direitos de autor pertencem ao autor original [polynya]. Se houver objeções a esta reimpressão, contacte a equipa do Gate Learn, e eles tratarão disso imediatamente.
2. Isenção de responsabilidade: As opiniões e opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não constituem nenhum conselho de investimento.
3. As traduções do artigo para outras línguas são feitas pela equipa do Gate Learn. A menos que mencionado, é proibido copiar, distribuir ou plagiar os artigos traduzidos.